风力发电
什么是风力发电?
每天,太阳不均匀地加热大气、陆地表面和水体;这些温度和压力的差异产生了我们称之为风的空气运动。风力涡轮机利用风的运动来为发电机提供能量。那么这到底是怎么回事呢?
《2018年美国能源和就业报告》发现,2017年风电行业就业人数为107,444人。这个行业每年为美国增加更多的就业机会!图片来源:Climable.org
风力涡轮机旋转是因为风推动叶片产生能量。当风吹在叶片的正面时,叶片被拉向叶片背面形成的低压口袋。这种拉力实际上是刀刃上最强的力。结合风在前部的推动,叶片开始运动,从而旋转涡轮机内的发电机来发电。
每台涡轮机产生的电量取决于它的大小和该地区的风力,但公用事业规模的涡轮机平均在1到5兆瓦之间,这足以提供大致的电力1100个家庭。他们增加的高度使他们能够接触到在高海拔地区吹的更不稳定、更强的风。现在在美国,有足够的风能来发电1500万户家庭。
风力涡轮机的潜在能量与风速的立方成正比,所以平均风速即使增加2英里每小时也能产生大量的电力。这就是为什么涡轮机的尺寸每年都在增加,同时推动海上风力发电场的发展。就像高海拔地区的风更强、更不稳定一样,海上风往往比陆地上的风更强、更均匀,这意味着海上风能资源更加丰富巨大的潜力。
越大越好:风力涡轮机的尺寸每年都在增加,目前最高的涡轮机高达809英尺,由德国Max Bögl Wind公司建造。通用电气的最新型号“哈利亚德- x”将高达853英尺,叶片长度为351英尺,首批涡轮机将于2021年建成。在美国,涡轮机的平均高度为466英尺,唯一完全运行的海上涡轮机位于罗德岛,高度为590英尺。作为参考,自由女神像高305英尺,而埃菲尔铁塔高1063英尺。图片来源:Climable.org
在全国民意调查中,美国人支持扩大清洁能源,特别是风力发电。然而,当项目被提出时,他们经常会遇到相当多的社区反对,这种立场通常被称为“不要在我的后院”或邻避。那么,是什么造成了这种地方上的反对,尽管得到了国家层面的支持?
噪音风力涡轮机因在其运行的一定范围内产生令人不快的噪音而受到批评。一般来说,涡轮机放置在距离住宅至少300米(约0.2英里)的地方。在这个距离上的平均声级约为43分贝,而在500米的距离上。3英里),声音降低到38分贝。作为参考,冰箱的平均噪音为40分贝,而空调的平均噪音约为50分贝。
审美当前位置风力涡轮机可以被视为对原始景观的入侵,这种视觉效果会使居民感到沮丧。在施工前,会进行视觉影响评估,目的是保护景观的景观品质。这些对选址良好的风力发电场的分析可以帮助居民想象一个项目将会是什么样子,提高建设后的接受度完成。当太阳处于低水平时,旋转的叶片会造成“闪烁”效应。在大多数情况下,闪烁只是一个每年几个小时的问题,可以通过开发商有效的场地规划来缓解,并且经常在当地条例中解决,以防止附近居民被影响。
生态虽然与风力涡轮机的碰撞每年造成约14万至32.8万只鸟类死亡,但研究估计,与玻璃建筑物的碰撞造成3.65亿至9.88亿只鸟类死亡,与公用事业线路的碰撞造成800万至57亿只鸟类死亡。这并不是说风力涡轮机造成的死亡是微不足道的,而是在没有背景的情况下引用鸟类死亡的数量是对生态影响的不准确描述。至于海上涡轮机,施工可能会暂时取代野生动物。然而,研究表明,野生动物不仅在建造后会返回,而且涡轮机的基座可以作为一个人工礁。
让风成为粉丝的最爱
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呈上升趋势:美国五大风电生产州是有序的;德克萨斯州(21,450兆瓦)、爱荷华州(6,974兆瓦)、俄克拉荷马州(6,645兆瓦)、加利福尼亚州(5,561兆瓦)和堪萨斯州(5,110兆瓦)。这些州合计的风力发电量为89,945兆瓦。图片来源:Climable.org
*想要更深入地分析风力发电的影响吗?我们的Jean Ann Ramey参与撰写了一份关于不同发电来源成本的报告。67-72页包括对陆上和海上风电场的视觉、噪音和野生动物影响的分析。点击这里查看详情!